Cis-regulatorische Sequenzen

Transkriptionsregulatoren sind Proteine, die an kurze, spezifische Abschnitte nicht-kodierender DNA binden, die als cis-regulatorische Sequenzen bekannt sind. Diese essentiellen Komponenten für die Genregulation sind im gesamten Genom vorhanden.

Transkriptionsregulatoren können an cis-regulatorische Sequenzen auf der DNA in ihrer Doppelhelixform binden. Die helikale Form der DNA hat zwei Rillen, die sich in der Größe unterscheiden. Die breitere Rinne, die als Dur-Rille bezeichnet wird, ist leichter zugänglich als die kleinere Moll-Rinne, was dazu führt, dass die meisten Wechselwirkungen in der Dur-Rille stattfinden.

Die Kanten der stickstoffhaltigen Basen sind entlang der Rillen freigelegt und können Wasserstoffbrückenbindungen und andere nicht-kovalente Wechselwirkungen aufweisen.

Diese Bindung von Transkriptionsregulatoren ist sequenzspezifisch; es werden jedoch auch eng verwandte Sequenzen erkannt. Diese Assoziation ist aufgrund der zahlreichen nicht-kovalenten Wechselwirkungen sehr stabil.

Cis-regulatorische Sequenzen können jeden Aspekt der Gentranskription steuern, einschließlich der Hemmung oder Initiierung der Transkription sowie der Transkriptionsrate.

Sie können grob in diejenigen eingeteilt werden, die sich in unmittelbarer Nähe des Transkriptionsortes befinden, und solche, die Tausende von Basenpaaren entfernt sind. Diejenigen, die sich in der Nähe befinden, sind in der Regel Teil der Promotorsequenzen, die die Gentranskription initiieren.

Diejenigen, die weiter entfernt sind, können sich entweder an der Verbesserung oder Stummschaltung der Transkription beteiligen. Oft führt die kompakte Packung der DNA im Chromosom dazu, dass sich diese Sequenzen räumlich nahe an dem Gen befinden, das sie regulieren, auch wenn sie in der Sequenz weit entfernt sind.

Eine Kombination aus mehreren cis-regulatorischen Sequenzen steuert die Expression der meisten Gene. In seltenen Fällen wird ein Gen nur von einer einzigen Sequenz kontrolliert.